Деформационно-прочностные свойства полимеров

И их композиций с порошкообразными наполнителями

 

Цель работы:

Определить влияния дисперсного наполнителя на свойства ПКМ.

 

Образцы для испытания:

Пленки полимеров и полимерных композиционных материалов, полученные в работе 1.

 

Приборы и оборудование:

Разрывная машина 2001Р-0,5, вырубной нож, толщиномер.

 

Описание оборудования:

Разрывная машина 2001Р-0,5 (рис. 4) состоит из станины 1, двух захватов (подвижного 2 и неподвижного 3), механизма перемещения подвижного захвата 4, панели приборов 5 и линейки для измерения деформации 6. Переключением тумблеров и ручек на панели приборов можно задавать вид деформации (разрыв, сжатие), режимы работы (ручной, автоматический), диапазон измерения и скорость перемещения подвижного захвата.

 

Методика работы.

Из полимерной или композиционной пленки с помощью специального ножа вырубают 5 образцов типа лопаток (см. рис. 5). Перед испытанием при помощи толщиномера измеряют толщину h и ширину d (для данного вида образцов – 6 мм) рабочей части лопаток и вычисляют площадь их поперечного сечения S.

Включают разрывную машину путем переключения ручки «сеть», расположенной на панели приборов 5 в положение «вкл». Прогревают прибор в течение 10 – 15 минут и выставляют стрелку силометра на нулевое значение поворотом ручек «установка нуля» и «установка нуля точно». Затем образец закрепляют в зажимах разрывной машины, ставят ручку «арретир» 8 в положение «открыто», включают электродвигатель кнопкой «пуск» и нажатием кнопки «вниз» и приступают к испытаниям.

 

 

Рис. 4. Разрывная машина 2001Р-0,5

 

 

Рис. 5. Образец для определения деформационно – прочностных свойств полимерных материалов

 

В процессе растяжения непрерывно замеряют нагрузку F по шкале 7 и удлинение e образца, а также отмечают нагрузку при которой происходит образование «шейки» F_тек и нагрузку, при которой происходит разрушение образца F_р. Затем кнопкой «вверх» возвращают зажимы разрывной машины в исходное положение и выключают двигатель машины кнопкой «стоп». Результаты измерения заносят в таблицу 3.

 

Таблица 3.

Деформационно-прочностные свойства полимеров и ПКМ

материал образца	№ обр.	h, см	d, см	S0, см^2	Fтек, кгс	Fр, кгс	sтек, кгс/см^2	sр, кгс/см^2	e, %

Обработка результатов.

Сначала рассчитывают поперечное сечение рабочей части лопатки S₀, затем вычисляют значения относительного удлинения при разрыве e, предел текучести s_тек и разрушающее напряжение при растяжении s_р.

S₀ = h × d, см²,

e = (Dl / l₀) × 100, %

s_тек = F_тек / S₀, кгс/см²

s_р = F_р / S₀, кгс/см²

где l₀ – начальная длина рабочей части образца, см; Dl – прирост длины рабочей части образца, см.

Значения e, s_тек и s_р вычисляют как среднее арифметическое по 5 параллельным опытам.

 

Задания.

1. Построить графики зависимостей e, s_тек и s_р полимерных композиций от объемного содержания порошкообразного наполнителя.

2. Сделать вывод о влиянии содержания наполнителя на деформационно–прочностные свойства полимерных композиций.

 

 

Лабораторная работа № 3